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 * @Author: liusheng
 * @Date: 2022-05-03 16:04:52
 * @LastEditors: liusheng
 * @LastEditTime: 2022-05-23 23:29:50
 * @Description: 剑指 Offer II 055. 二叉搜索树迭代器
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 * 
 剑指 Offer II 055. 二叉搜索树迭代器
实现一个二叉搜索树迭代器类BSTIterator ，表示一个按中序遍历二叉搜索树（BST）的迭代器：

BSTIterator(TreeNode root) 初始化 BSTIterator 类的一个对象。BST 的根节点 root 会作为构造函数的一部分给出。指针应初始化为一个不存在于 BST 中的数字，且该数字小于 BST 中的任何元素。
boolean hasNext() 如果向指针右侧遍历存在数字，则返回 true ；否则返回 false 。
int next()将指针向右移动，然后返回指针处的数字。
注意，指针初始化为一个不存在于 BST 中的数字，所以对 next() 的首次调用将返回 BST 中的最小元素。

可以假设 next() 调用总是有效的，也就是说，当调用 next() 时，BST 的中序遍历中至少存在一个下一个数字。

 

示例：



输入
inputs = ["BSTIterator", "next", "next", "hasNext", "next", "hasNext", "next", "hasNext", "next", "hasNext"]
inputs = [[[7, 3, 15, null, null, 9, 20]], [], [], [], [], [], [], [], [], []]
输出
[null, 3, 7, true, 9, true, 15, true, 20, false]

解释
BSTIterator bSTIterator = new BSTIterator([7, 3, 15, null, null, 9, 20]);
bSTIterator.next();    // 返回 3
bSTIterator.next();    // 返回 7
bSTIterator.hasNext(); // 返回 True
bSTIterator.next();    // 返回 9
bSTIterator.hasNext(); // 返回 True
bSTIterator.next();    // 返回 15
bSTIterator.hasNext(); // 返回 True
bSTIterator.next();    // 返回 20
bSTIterator.hasNext(); // 返回 False
 

提示：

树中节点的数目在范围 [1, 105] 内
0 <= Node.val <= 106
最多调用 105 次 hasNext 和 next 操作
 

进阶：

你可以设计一个满足下述条件的解决方案吗？next() 和 hasNext() 操作均摊时间复杂度为 O(1) ，并使用 O(h) 内存。其中 h 是树的高度。
 

注意：本题与主站 173 题相同： https://leetcode-cn.com/problems/binary-search-tree-iterator/

通过次数9,624提交次数11,136
 */

#include "header.h"
// Definition for a binary tree node.
struct TreeNode {
      int val;
      TreeNode *left;
      TreeNode *right;
      TreeNode() : val(0), left(nullptr), right(nullptr) {}
      TreeNode(int x) : val(x), left(nullptr), right(nullptr) {}
      TreeNode(int x, TreeNode *left, TreeNode *right) : val(x), left(left), right(right) {}
};

/* use stack to simulate inorder traverse*/
class BSTIterator {
public:
    BSTIterator(TreeNode* root) {
        while (root)
        {
            inorderNodes.push(root);
            root = root->left;
        }
    }
    
    int next() {
        TreeNode * curNode = inorderNodes.top();
        inorderNodes.pop();
        
        int curVal = curNode->val;
        
        curNode = curNode->right;
        while (curNode)
        {
            inorderNodes.push(curNode);
            curNode = curNode->left;
        }
        
        return curVal;
    }
    
    bool hasNext() {
        return !inorderNodes.empty();
    }
private:
    stack<TreeNode *> inorderNodes;
};

/* use stack to simulate inorder traverse*/
class BSTIterator2 {
public:
    BSTIterator2(TreeNode* root) {
        curNode = root;
    }
    
    int next() {
        while (curNode)
        {
            inorderNodes.push(curNode);
            curNode = curNode->left;
        }

        curNode = inorderNodes.top();
        inorderNodes.pop();
        int curVal = curNode->val;

        curNode = curNode->right;

        return curVal;
    }
    
    bool hasNext() {
        return curNode || !inorderNodes.empty();
    }
private:
    TreeNode * curNode;
    stack<TreeNode *> inorderNodes;
};